Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Gwałtowne zmiany ziemskiego pola magnetycznego zagrażają systemom nawigacji

Recommended Posts

Ziemskie północne pole magnetyczne przemieszcza się z Kanady w stronę Syberii. Ruch ten jest tak szybki, że pojawiła się konieczność dokonana rzadkiej korekty Ziemskiego Modelu Magnetycznego. Opisuje on pole magnetyczne planety i jest podstawą wszystkich współczesnych systemów nawigacyjnych.

Najnowsza wersja modelu pochodzi z roku 2015 i miała być używana do 2020 roku. Jednak zmiany pola magnetycznego są tak duże, że już teraz pojawiła się konieczność korekty modelu. Błąd cały czas się powiększa, mówi Arnaud Chulliat z National Centers for Environmental Information w amerykańskiej Narodowej Administracji Oceanicznej i Atmosferycznej.

Problem leży częściowo w przemieszczającym się polu magnetycznym, a częściowo w innych zmianach zachodzących we wnętrzu Ziemi. Na przykład w 2016 roku głęboko pod północną częścią Ameryki Południowej i wschodnim Pacyfikiem część pola magnetycznego czasowo przyspieszyła. W roku 2018, gdy specjaliści z NOAA i British Geological Survey dokonali corocznego sprawdzenia, na ile aktualny model odpowiada rzeczywistym zmianom pola magnetycznego Ziemi okazało się, że jest on na granicy przekroczenia akceptowalnego marginesu błędów nawigacyjnych.

Naukowcy zaczęli zastanawiać się, co takiego się stało. Okazało się, że nałożyły się dwa zjawiska. Po pierwsze impuls geomagnetyczny z 2016 roku przydarzył się zaraz po aktualizacji modelu, więc pole magnetyczne zaczęło zmieniać się gdy tylko przyjęto nowy model, a zmiany poszły w kierunku, którego nie przewidziano. Po drugie sytuację pogorszyła zmiana położenia północnego bieguna magnetycznego, który przemieszcza się w sposób nieprzewidywalny. Na przykład w połowie ubiegłego wieku przyspieszył on swoją wędrówkę z około 15 kilometrów na rok do około 55 km/rok. Do roku 2001 znalazł się na Oceanie Arktycznym, w 2018 roku przeciął linię zmiany daty, a obecnie podąża w kierunku Syberii. Fakt, że biegun magnetyczny przemieszcza się tak szybko, czyni cały ten region bardziej podatnym na duże błędy, mówi Chulliat.

Naukowcy próbują zrozumieć, dlaczego pole magnetyczne Ziemi zmienia się tak szybko. Impulsy podobne do tego z 2016 roku mogą mieć swoje źródło w „hydromagentycznych” falach z głębi jądra. Z kolei szybkie przemieszczanie się bieguna magnetycznego może być spowodowane przez strumienie płynnego żelaza przemieszczające się szybko pod Kanadą. Wydaje się, że położenie północnego bieguna magnetycznego zależy od dwóch dużych obszarów w jądrze Ziemi, jednego pod Kanadą i jednego pod Syberią. Obszar pod Syberią wygrywa obecnie w to swoiste przeciąganie liny, stwierdził Phil Livermore z University of Leeds.

Zmiana modelu magnetycznego planety miała nastąpić już 15 stycznia, jednak w związku z tzw. zamknięciem rządu USA przesunięto ją na 30 stycznia.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Tak na "oko" to zmiama predkosci przesuwania sie bieguna magnetycznego jest zwiazana z wieksza iloscia wody z topniejacych lodowcow. Zaklada sie ze woda z topniejacych lodowcow jest pochlaniana przez skorupe i plaszcz ziemi ( dlatego nie jest obserwowany katastroficzny poziom oceanow). Jezeli jest to prawda to woda ta musi zmienic wlasciwosci fizyczne skal w (skorupie || plaszcu) ziemi. A to powoduje lepsze smarowanie miedzy warstwami ziemi. No i nastepne teoria o global warming jets gotowa.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Szanowny Zibi -  niestety znacznie zaniedbałeś zgromadzenie i analizę dostępnej wiedzy przed wyrażeniem powyższej opinii.

W rzeczywistości topniejący lód na biegunie wpływa na pole magnetyczne Ziemi w takim samym stopniu jak wosk na lakierze mego samochodu wpływa na kierunek jego jazdy.

Nie ten rząd wielkości energii i wzajemnych oddziaływań.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Algorytm sztucznej inteligencji zidentyfikował 11 asteroid o średnicy ponad 100 metrów każda, które mogą uderzyć w Ziemię i spowodować olbrzymie zniszczenia. Każdy z tych obiektów jest znacznie większy od meteorytu tunguskiego (50–80 metrów średnicy), który eksplodował na Ziemią i powalił drzewa na obszarze ponad 2000 km2.
      Z pisma Astronomy & Astrophysics dowiadujemy się, że naukowcy z holenderskiego Uniwersytetu w Leiden stworzyli algorytm sztucznej inteligencji, który trenowali na superkomputerze ALICE. John D. Hefele, Francesco Bortolussi i Simon Portegies Zwart wykorzystali sieć neuronową, na której najpierw modelowali ruch planet i Słońca w ciągu najbliższych 10 000 lat. Następnie „przewinęli” swoją symulację od tyłu, dodając do niej hipotetyczne asteroidy „wyrzucane” z Ziemi w przestrzeń kosmiczną.
      Gdy uruchomili symulację we właściwej kolejności, otrzymali bazę danych wyimaginowanych asteroid, które mogłyby uderzyć w Ziemię. Ta baza posłużyła im do treningu sieci neuronowej, której zadaniem było następnie określenie, która z prawdziwych znanych nam asteroid może stanowić zagrożenie dla naszej planety.
      Testy dowiodły, że oprogramowanie, nazwane Hazard Object Identifier (HOI, co po holendersku oznacza też „cześć”), potrafi zidentyfikować 90,99% potencjalnie niebezpiecznych obiektów z udostępnionej przez NASA 2000 obiektów bliskich Ziemi.
      Kolejne symulacje wykazały, że w latach 2131 – 2923 co najmniej 11 dużych, ponad 100-metrowych znanych nam obecnie asteroid, przybliży się do Ziemi na odległość mniejszą niż 1/10 odległości pomiędzy Ziemią a Księżycem.
      Obserwacje obiektów bliskich Ziemi (NEO) prowadzone są od lat. Jednak obecnie stosowane oprogramowanie nie rozpoznało w tych asteroidach zagrożenia. Stało się tak dlatego, że asteroidy mają trudne do przewidzenia orbity, a oprogramowanie to używa innych metod obliczeniowych niż wspomniany algorytm sztucznej inteligencji.
      Wiemy teraz, że nasze oprogramowanie działa. Będziemy chcieli je udoskonalić i wykorzystać w nim więcej danych. Problem w tym, że niewielkie różnice w obliczeniach orbity mogą prowadzić do bardzo różnych wniosków, mówi profesor Portegies Zwart.
      Tego typu badania pozwolą nam w przyszłości uchronić Ziemię przed katastrofalnym w skutkach zderzeniem z asteroidą. Im szybciej dowiemy się o zagrożeniu, tym więcej czasu będziemy mieli, by na nie zareagować. Nie od dzisiaj bowiem prowadzi się badania koncepcyjne nad niszczeniem czy przekierowaniem obiektów zagrażających Ziemi.
      Temat asteroid zagrażających Ziemi i obrony przed nimi poruszaliśmy już wielokrotnie w tekstach Szef NASA zaleca modlitwę, Znamy już ponad 10 000 NEO, NASA planuje test technologii ochrony Ziemi przed asteroidami, Obronienie Ziemi będzie trudniejsze, niż sądziliśmy czy Źle szacujemy ryzyko kosmicznej katastrofy?

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ludzkość od kilkuset lat śledzi plamy na Słońcu i wie, że ich liczba zmienia się w 11-letnich cyklach. Dotychczas jednak brak dobrego wyjaśnienia tego fenomenu. Naukowcy z University of Washington opublikowali na łamach Physics of Plasmas artykuł, w którym proponują model ruchu plazmy, który ma wyjaśniać zarówno 11-letni cykl słoneczny ja i inne tajemnice naszej gwiazdy.
      Nasz model znacząco różni się od standardowego obrazu Słońca. Sądzę, że jesteśmy pierwszymi którzy są w stanie wyjaśnić naturę oraz źródło słonecznych zjawisk magnetycznych, czyli jak działa Słońce, mówi profesor Thomas Jarboe, główny autor artykułu.
      Model opiera się na doświadczeniach nabytych w czasie prac nad energią fuzyjną. Wynika z niego, że kluczem do zrozumienia Słońca jest cienka warstwa znajdująca się pod jego powierzchnią. To ona decyduje o plamach, przebiegunowaniu magnetycznym czy przepływie materii. Model ten porównano z danymi obserwacyjnymi i okazało się, że dobrze je on przewiduje. Dane obserwacyjne są kluczem do potwierdzenia słuszności naszego modelu funkcjonowania Słońca, mówi Jarboe.
      W tym nowym modelu mamy do czynienia z cienką warstwo przepływu plazmy i pola magnetycznego, innymi słowy z cienką warstwą swobodnie poruszających się elektronów, które z różną prędkością przemieszczają się w różnych częściach gwiazdy. Różnice w tempie przepływu wywołują zmiany pola magnetycznego, podobne do tych, które pojawiają się w niektórych eksperymentalnych reaktorach fuzyjnych.
      Co 11 lat wa warstwa staje się na tyle duża, że traci stabilność i Słońce się jej pozbywa, mówi Jarboe. Podczas tego procesu odsłonięta zostaje niżej położona warstwa plazmy, która porusza się w przeciwnym kierunku i ma odwrócone pole magnetyczne. Gdy obie półkule Słońca poruszają się z tą samą prędkością, pojawia się więcej plam. Gdy prędkości są różne, plam jest mniej. To właśnie różnica w prędkościach wywołała Minimum Maundera, stwierdza uczony.
      Gdy dwie półkule obracają się z różną prędkością, wówczas w pobliżu równika zaczątki plam nie pasują do siebie i nie dochodzi do ich powstawania, mówi Jarboe. Dotychczas naukowcy sądzili, że plamy słoneczne powstają na głębokości 30% średnicy Słońca, przypomina uczony. Tymczasem z nowego modelu wynika, że są one „superziarnami” powstającymi na głębokości 150–450 kilometrów. Plama słoneczna to coś zadziwiającego.Pojawia się nagle i znikąd.
      Podczas swoich badań nad reaktorami Jarboe i jego koledzy skupiali się na sferomaku, typie reaktora, który generuje plazmę w kuli. Tam plazma samodzielnie się organizuje w różnorodne wzorce. Gdy naukowcy porównali zachodzące w niej zjawiska z tym, co wiadomo o Słońcu, zauważyli podobieństwa.
      Jarboe twierdzi, że nowy model wyjaśnia przepływ materii wewnątrz Słońca, zmiany pola magnetycznego prowadzące do powstawania plam oraz całą strukturę magnetyczną naszej gwiazdy. Mam nadzieję, że naukowcy spojrzą na swoje dane z nowej perspektywy, a ci, którzy całe życie poświęcili zbieraniu danych otrzymają do ręki nowe narzędzie, pozwalające lepiej to wszystko zrozumieć, mówi uczony.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na MIT powstał sterowany za pomocą pola magnetycznego robot podobny do nici, który może przemieszczać się w wąskich poskręcanych naczyniach krwionośnych, np. w naczyniach w mózgu. W przyszłości tego typu roboty, po połączeniu z innymi dostępnymi technologiami, mogą zostać użyte do szybkiego leczenia zatorów cy uszkodzeń w mózgu.
      Udar mózgu jest obecnie piątą przyczyną śmierci i główną przyczyną niepełnosprawności w USA. Jeśli leczenie ostrego udaru rozpocznie się w ciągu pierwszych 90 minut, to szanse pacjenta na przeżycie znacząco rosną, mówi profesor Xuanhe Zhao. Jeśli mielibyśmy urządzenie, które pozwoliłoby na usunięcie zatoru w ciągu tej „złotej godziny”, moglibyśmy potencjalnie uniknąć uszkodzenia mózgu. Z taką właśnie nadzieją pracujemy.
      Obecnie w celu usunięcia zatoru w mózgu zwykle przeprowadza się procedurę polegającą na wprowadzeniu do tętnicy udowej cewnika, który dociera do mózgu. Później wykorzystywany jest jeszcze stent, za pomocą którego usuwa się skrzep.
      To długotrwała procedura, wymagająca obecności specjalnie przeszkolonego chirurga, który ponadto otrzymuje podczas niej dawkę promieniowania, służącego do obrazowania przebiegu operacji. To wymagający zabieg. Nie ma wystarczająco dużo chirurgów, którzy potrafią go wykonać. Szczególnie na terenach podmiejskich i wiejskich, mówi Yoonho Kim, jeden z autorów badań. Procedura wymaga ręcznego sterowania narzędziami, które wykonane są z metalu pokrytego polimerem. Ten z kolei może uszkadzać wyściółkę naczyń krwionośnych.
      Zespół z MIT postanowił pójść inną drogą. Naukowcy przez ostatnie lata pogłębiali swoją wiedzę na temat hydrożeli oraz produkowanych technologią druku 3D materiałach sterowanych za pomocą pola magnetycznego. Teraz połączyli swoją wiedzę i stworzyli sterowaną magnetycznie pokrytą hydrożelem nić, którą podczas testów przeprowadzili przez dokładny model 1:1 naczyń krwionośnych mózgu.
      Rdzeń robotycznej nici jest wykonany z nitinolu, czyli stopu niklu i tytanu. To materiał jednocześnie giętki i sprężysty. Został on pokryty specjalnym tuszem połączonym z nitinolem za pomocą cząstek magnetycznych, a całość pokryto hydrożelem, materiałem, który jest biokompatybilny, gładki, nie uszkadza naczyń krwionośnych i nie wpływa na reakcję leżących pod nim cząstek magnetycznych. Następnie za pomocą dużego magnesu wykazali, że są w stanie precyzyjnie sterować urządzeniem.
      Stworzyli też silikonowy model naczyń krwionośnych mózgu, który wypełnili płynem o podobnej lepkości co krew, a następnie przeprowadzili swoją robotyczną nić przez naczynia.
      Kim mówi, że ich nić można wyposażyć w różnego typu funkcje. Może ona np. dostarczać do miejsca zatoru leki rozpuszczające zakrzep czy rozbijać go za pomocą lasera. Na potrzeby badań uczeni zastąpili nitinol światłowodem i wykazali, że są taki robot również może dotrzeć do miejsca zakrzepu, a oni są w stanie aktywować laser na żądanie.
      Przeprowadzono też porównanie robotycznej nici pokrytej i niepokrytej hydrożelem. Okazało się, że żel ułatwiał przemieszczanie się i zapobiegał utknięciu nici w wąskich naczyniach.
      Jednym z wyzwań chirurgii jest nawigowanie przez złożoną sieć naczyń krwionośnych mózgu, które mogą mieć taką średnicę, iż dostępne cewniki nie są w stanie tam dotrzeć. Te badania dają nadzieję na rozwiązanie tego problemu i przeprowadzenie operacji bez konieczności otwierania czaszki, mówi profesor Kyujin Cho, z Narodowego Uniwersytetu Seulskiego.
      Kolejna dobra wiadomość jest taka, że skoro chirurg nie musi fizycznie popychać cewnika, gdyż nić jest sterowana za pomocą pola magnetycznego, nie musi on przebywać w sąsiedztwie źródła promieniowania wykorzystywanego do obrazowania przebiegu operacji. Już istniejące rozwiązania pozwalają na jednoczesne zastosowanie pola magnetycznego i fluoroskopii, więc lekarz może przebywać w innym pomieszczeniu, a nawet w innym mieście, kontrolując pole magnetyczne za pomocą dżojstika. Mamy nadzieję, że w kolejnym etapie badań będziemy mogli przetestować naszą technologię in vivo, cieszy się Kim.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wiele gatunków zwierząt wyczuwa pole magnetyczne Ziemi i korzysta z niego przy przemieszczaniu się. Czują je ptaki, pszczoły, ryby czy wilki. Okazuje się, że mogą je wyczuwać również ludzie. Joseph Kirschvink z Caltechu (California Institute of Technology) i jego koledzy odkryli, że zmiana kierunku pobliskiego pola magnetycznego powoduje czasowe zmiany w aktywności ludzkiego mózgu.
      Uczestnicy badań siedzieli w ciemnym pokoju, aktywność ich mózgów była rejestrowana za pomocą EEG. W pokoju znajdowały się też elektromagnesy, za pomocą których generowano pole magnetyczne. Jego zmiany odpowiadały zmianom, jakie zachodzą, gdy przemieszczamy się po ziemi.
      Kierunek i intensywność ziemskiego pola magnetycznego zmieniają się w zależności od położenia geograficznego. Na przykład na biegunie północnym pole magnetyczne skierowane jest pionowo w dół. Na całej półkuli północnej zawsze pole magnetyczne jest tak właśnie skierowane.
      Naukowcy mierzyli fale alfa na 100 milisekund przed i po zmianie pola magnetycznego. Okazało się, że u niektórych ludzi dochodziło do spadku amplitudy fal alfa gdy poddawano ich działaniu fal skierowanych w dół, obracających się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Gdy fale obracały się w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara, zmiany w falach mózgowych nie zachodziły. Naukowcy nie potrafili tego wyjaśnić. Gdy kierunek pola magnetycznego był zwrócony w górę, zmiany w mózgach ogóle nie zachodziły. Uczeni spekulują, że w tym przypadku może być to kwestia dostosowania mózgu do życia na półkuli północnej. Ciekawe, czy hipotezę tę udało by się potwierdzić za pomocą eksperymentów na półkuli południowej, zastanawia się Isaac Hilburn, członek zespołu badawczego.
      Badania nad magnetorecepcją u zwierząt trwają od dawna, a najsilniejszym dowodem na istnienie tego zjawiska jest zmiana kierunku przemieszczania się zwierząt w reakcji na zmianę pola magnetycznego.
      Naukowcy, którzy nie brali udziału w eksperymencie, ostrożnie podchodzą do uzyskanych wyników. Podkreślają, że badania trzeba jeszcze powtórzyć oraz że reakcja mózgu nie musi mieć nic wspólnego z orientacją w przestrzeni. Ponadto, jak podkreślają, EEG mógł mimo wszystko wyłapać zakłócenia z otoczenia, ponadto zapisy te trudno jest interpretować.
      Jeśli jednak okaże się, że ludzkie mózgi rzeczywiście reagują na zmiany pola magnetycznego, niewykluczone, że magnetorecepcja odgrywała rolę w życiu społeczeństwo łowiecko-zbierackich.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przed miliardem lat w Drodze Mlecznej powstała gromada gwiazd. Od tego czasu gwiazdy te przebyły cztery wielkie okrążenia wokół brzegów naszej galaktyki. Jej grawitacja spowodowała, że gromada rozciągnęła się w długą gwiezdną rzekę. Teraz rzeka ta przepływa w odległości zaledwie 330 lat świetlnych od Ziemi. Zdaniem astronomów, pomoże ona oszacować masę drogi Mlecznej.
      Astronomowie od dawna obserwowali te gwiazdy otoczone innymi gwiazdami. Dotychczas nie zdawali sobie jednak sprawy, że należą one do jednej grupy. Dopiero dzięki trójwymiarowej mapie tworzonej przez satelitę Gaia zauważono, że gwiazdy poruszają się razem z niemal tą samą prędkością i w tym samym kierunku. Obecnie rzeka ma 1300 lat świetlnych długości i 160 lat świetlnych szerokości.
      Zidentyfikowanie takiego pobliskiego strumienia jest jak natrafienie na igłę w stogu siana. Astronomowie od dawna patrzyli na ten strumień, spoglądali przez niego, a dopiero teraz dowiedzieliśmy się, że on tam jest, jest kolosalny i znajduje się niezwykle blisko Słońca, mówi João Alves z Uniwersytetu Wiedeńskiego, jeden z autorów badań.
      Kosmos jest pełen takich strumieni. Jednak ich badanie nastręcza kłopotów. Trudno jest bowiem odróżnić gwiazdy należące do strumienia od innych gwiazd. Zwykle też takie strumienie znajdują się znacznie dalej od nas. Zauważenie takiej struktury tak blisko bardzo nam się przyda. Tak nieduża odległość oznacza, że gwiazdy nie świecą zbyt słabo, a ich obraz nie jest zbyt zamazany, by nie można było ich badać. To marzenie każdego astronoma, dodaje Alves.
      Specjaliści mają nadzieję, że gdy dokładnie zbadają, w jaki sposób gromada gwiazd zmienia się w strumień, będą mogli określić, w jaki sposób galaktyki zyskują gwiazdy. Nowe znalezisko jest tym cenniejsze, że w tak dużych i masywnych galaktykach jak Droga Mleczna takie gromady są zwykle rozrywane i gwiazdy podążają w różnych kierunkach. Tymczasem znaleziona gwiezdna rzeka jest na tyle wielka i powiązana na tyle mocno, że pozostała nietknięta przez miliard lat, w czasie których okrążała centrum galaktyki. Nie można też wykluczyć, że należy do niej więcej gwiazd, niż wynika to ze wstępnych danych Gai.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...